Mazingira ya ardhini kama mazingira ya kuishi. sifa za jumla

Asili isiyo hai na hai inayozunguka mimea, wanyama na wanadamu inaitwa makazi (mazingira ya kuishi, mazingira ya nje). Kulingana na ufafanuzi wa N.P. Viumbe hupokea kila kitu wanachohitaji kwa maisha kutoka kwa makazi yao na kutolewa bidhaa za kimetaboliki yao ndani yake.

Viumbe hai vinaweza kuwepo katika mazingira moja au zaidi ya kuishi. Kwa mfano, wanadamu, ndege wengi, mamalia, mimea ya mbegu, na lichens ni wenyeji tu wa mazingira ya chini ya hewa; samaki wengi wanaishi tu katika mazingira ya majini; Kereng’ende hutumia awamu moja katika mazingira ya majini na nyingine katika mazingira ya hewa.

Mazingira ya maisha ya majini

Mazingira ya majini yana sifa ya utofauti mkubwa katika mali ya kimwili na kemikali ya viumbe vinavyofaa kwa maisha. Miongoni mwao: uwazi, conductivity ya juu ya mafuta, msongamano mkubwa (karibu mara 800 ya msongamano wa hewa) na mnato, upanuzi wakati wa kufungia, uwezo wa kufuta misombo mingi ya madini na kikaboni, uhamaji mkubwa (fluidity), kutokuwepo kwa kushuka kwa joto kali (zote mbili. kila siku na msimu), uwezo wa kusaidia kwa urahisi viumbe ambavyo hutofautiana sana kwa wingi.

Sifa zisizofaa za mazingira ya majini ni: matone ya shinikizo kali, uingizaji hewa dhaifu (yaliyomo ya oksijeni katika mazingira ya maji ni angalau mara 20 chini kuliko angahewa), ukosefu wa mwanga (haswa katika vilindi vya maji), ukosefu wa mwanga. nitrati na phosphates (muhimu kwa ajili ya awali ya viumbe hai).

Kuna maji safi na ya bahari, ambayo hutofautiana katika muundo na kwa kiasi cha madini yaliyoyeyushwa. Maji ya bahari yana ioni nyingi za sodiamu, magnesiamu, kloridi na sulfate, wakati maji safi yanatawaliwa na ioni za kalsiamu na kaboni.

Viumbe wanaoishi katika mazingira ya maisha ya majini hujumuisha kundi moja la kibiolojia - hydrobionts.

Katika hifadhi, makazi mawili maalum ya ikolojia (biotopu) kawaida hutofautishwa: safu ya maji (pelagial) na chini (benthal). Viumbe wanaoishi huko huitwa pelagos na benthos.

Kati ya pelagos, aina zifuatazo za viumbe zinajulikana: plankton - wawakilishi wadogo wanaoelea (phytoplankton na zooplankton); nekton - kuogelea kikamilifu aina kubwa (samaki, turtles, cephalopods); neuston - wenyeji microscopic na ndogo ya filamu ya uso wa maji. Katika miili ya maji safi (maziwa, mabwawa, mito, mabwawa, nk) ukandaji huo wa kiikolojia haujafafanuliwa wazi sana. Kikomo cha chini cha maisha katika ukanda wa pelagic imedhamiriwa na kina cha kupenya kwa jua kwa kutosha kwa photosynthesis na mara chache hufikia kina cha zaidi ya 2000 m.

Katika benthal, maeneo maalum ya kiikolojia ya maisha pia yanajulikana: eneo la kupungua kwa taratibu kwa ardhi (kwa kina cha 200-2200 m); eneo la mteremko mwinuko, kitanda cha bahari (na kina cha wastani cha 2800-6000 m); unyogovu wa sakafu ya bahari (hadi 10,000 m); ukingo wa pwani, umejaa mafuriko na mawimbi (littoral). Wakazi wa ukanda wa littoral wanaishi katika hali ya jua nyingi kwa shinikizo la chini, na mabadiliko ya mara kwa mara na makubwa ya joto. Wakazi wa ukanda wa sakafu ya bahari, kinyume chake, wapo katika giza kamili, kwa joto la chini kila wakati, upungufu wa oksijeni na chini ya shinikizo kubwa, kufikia karibu anga elfu.

Mazingira ya chini ya hewa ya maisha

Mazingira ya hewa ya chini ya ardhi ya maisha ni magumu zaidi katika suala la hali ya kiikolojia na ina aina mbalimbali za makazi. Hii ilisababisha utofauti mkubwa zaidi wa viumbe vya ardhini. Idadi kubwa ya wanyama katika mazingira haya huenda kwenye uso mgumu - udongo, na mimea huchukua mizizi juu yake. Viumbe katika mazingira haya ya maisha huitwa aerobionts (terrabionts, kutoka kwa Kilatini terra - dunia).

Kipengele cha tabia ya mazingira inayozingatiwa ni kwamba viumbe wanaoishi hapa huathiri sana mazingira ya kuishi na kwa njia nyingi huunda wenyewe.

Tabia za mazingira haya ambayo ni nzuri kwa viumbe ni wingi wa hewa yenye maudhui ya juu ya oksijeni na jua. Vipengele visivyofaa ni pamoja na: kushuka kwa kasi kwa joto, unyevu na taa (kulingana na msimu, wakati wa siku na eneo la kijiografia), upungufu wa unyevu wa mara kwa mara na uwepo wake kwa namna ya mvuke au matone, theluji au barafu, upepo, mabadiliko ya misimu, ardhi ya eneo. vipengele vya maeneo, nk.

Viumbe vyote katika mazingira ya kuishi ya anga-hewa vinaonyeshwa na mifumo ya matumizi ya kiuchumi ya maji, mifumo mbali mbali ya thermoregulation, ufanisi mkubwa wa michakato ya oksidi, viungo maalum vya kunyonya oksijeni ya anga, malezi yenye nguvu ya mifupa ambayo huwaruhusu kuunga mkono mwili. hali ya msongamano mdogo wa mazingira, na vifaa mbalimbali vya ulinzi kutokana na kushuka kwa joto kwa ghafla.

Mazingira ya hewa ya chini, katika sifa zake za kimwili na kemikali, inachukuliwa kuwa kali kabisa kuhusiana na viumbe vyote vilivyo hai. Lakini, licha ya hili, maisha ya ardhini yamefikia kiwango cha juu sana, kwa suala la jumla ya vitu vya kikaboni na utofauti wa aina za viumbe hai.

Udongo

Mazingira ya udongo huchukua nafasi ya kati kati ya maji na mazingira ya hewa ya chini. Hali ya joto, kiwango cha chini cha oksijeni, kueneza kwa unyevu, na uwepo wa kiasi kikubwa cha chumvi na vitu vya kikaboni huleta udongo karibu na mazingira ya majini. Na mabadiliko makali ya hali ya joto, kukausha nje, na kueneza kwa hewa, pamoja na oksijeni, huleta udongo karibu na mazingira ya hewa ya chini ya maisha.

Udongo ni safu ya uso wa ardhi, ambayo ni mchanganyiko wa dutu za madini zilizopatikana kutokana na kuvunjika kwa miamba chini ya ushawishi wa mawakala wa kimwili na kemikali, na vitu maalum vya kikaboni vinavyotokana na kuharibika kwa mabaki ya mimea na wanyama na mawakala wa kibiolojia. Katika tabaka za uso wa udongo, ambapo viumbe vilivyokufa vilivyokufa hufika, viumbe vingi vya uharibifu vinaishi - bakteria, fungi, minyoo, arthropods ndogo, nk Shughuli zao huhakikisha maendeleo ya udongo kutoka juu, wakati uharibifu wa kimwili na kemikali wa mwamba huchangia katika malezi ya udongo kutoka chini.

Kama mazingira ya kuishi, udongo unatofautishwa na idadi ya vipengele: msongamano mkubwa, ukosefu wa mwanga, kupungua kwa amplitude ya kushuka kwa joto, ukosefu wa oksijeni, na maudhui ya juu ya kaboni dioksidi. Kwa kuongeza, udongo una sifa ya muundo usio na (porous) wa substrate. Mashimo yaliyopo yamejazwa na mchanganyiko wa gesi na miyeyusho ya maji, ambayo huamua aina nyingi za hali ya maisha kwa viumbe vingi. Kwa wastani, kwa 1 m2 ya safu ya udongo kuna seli zaidi ya bilioni 100 za protozoa, mamilioni ya rotifers na tardigrades, makumi ya mamilioni ya nematodes, mamia ya maelfu ya arthropods, makumi na mamia ya minyoo, moluska na wanyama wengine wasio na uti wa mgongo, mamia ya mamilioni. ya bakteria, fungi microscopic (actinomycetes), mwani na microorganisms nyingine. Idadi yote ya udongo - edaphobionts (edaphobius, kutoka kwa Kigiriki edaphos - udongo, bios - maisha) huingiliana na kila mmoja, na kutengeneza aina ya tata ya biocenotic ambayo inashiriki kikamilifu katika kuundwa kwa mazingira ya maisha ya udongo yenyewe na kuhakikisha rutuba yake. Spishi zinazokaa katika mazingira ya kuishi ya udongo pia huitwa pedobionts (kutoka kwa payos ya Kigiriki - mtoto, i.e. kupitia hatua ya mabuu katika ukuaji wao).

Wawakilishi wa Edaphobius wameunda sifa za kipekee za anatomia na kimofolojia katika mchakato wa mageuzi. Kwa mfano, katika wanyama - sura ya mwili iliyopigwa, ukubwa mdogo, integument yenye nguvu, kupumua kwa ngozi, kupunguzwa kwa macho, rangi isiyo na rangi, saprophagy (uwezo wa kulisha mabaki ya viumbe vingine). Kwa kuongeza, pamoja na aerobicity, anaerobicity (uwezo wa kuwepo kwa kutokuwepo kwa oksijeni ya bure) inawakilishwa sana.

Kiumbe kama mazingira ya kuishi

Kama mazingira ya kuishi, kiumbe kwa wakazi wake kina sifa ya vipengele vyema kama vile: chakula cha urahisi; kudumu kwa hali ya joto, chumvi na osmotic; hakuna tishio la kukausha nje; ulinzi kutoka kwa maadui. Matatizo kwa wenyeji wa viumbe huundwa na mambo kama vile: ukosefu wa oksijeni na mwanga; nafasi ndogo ya kuishi; hitaji la kushinda athari za kujihami za mwenyeji; kuenea kutoka kwa mwenyeji mmoja hadi kwa watu wengine. Kwa kuongeza, mazingira haya daima ni mdogo kwa wakati na maisha ya mmiliki.

Kwa "mazingira" tunamaanisha kila kitu kinachozunguka mwili na kuathiri kwa njia moja au nyingine. Kwa maneno mengine, mazingira ya maisha yana sifa ya seti fulani ya mambo ya mazingira. Jumatano- mazingira ya kuishi - mazingira ya majini - mazingira ya ardhi-hewa - mazingira ya udongo - viumbe kama mazingira ya kuishi - dhana muhimu.

Ufafanuzi unaokubalika kwa ujumla mazingira ni ufafanuzi wa Nikolai Pavlovich Naumov: " Jumatano- kila kitu kinachozunguka viumbe huathiri moja kwa moja au kwa njia isiyo ya moja kwa moja hali yao, maendeleo, maisha na uzazi." Duniani, kuna mazingira manne ya maisha tofauti ambayo yana seti ya mambo maalum ya mazingira: -ardhi-ya maji (ardhi); - maji; - udongo; - viumbe vingine.

Ardhi-hewa Mazingira yanaonyeshwa na anuwai kubwa ya hali ya maisha, niches ya kiikolojia na viumbe vinavyokaa. Viumbe vina jukumu la msingi katika kuunda hali ya mazingira ya ardhi-hewa ya maisha, na juu ya yote, muundo wa gesi wa anga. Takriban oksijeni yote katika angahewa ya dunia ina asili ya viumbe hai. Sifa kuu za mazingira ya hewa ya chini ni

Mabadiliko makubwa katika mambo ya mazingira,

Tofauti ya mazingira,

Kitendo cha nguvu za mvuto,

Uzito wa chini wa hewa.

Mchanganyiko wa mambo ya kijiografia na hali ya hewa yanayohusiana na eneo fulani la asili husababisha urekebishaji wa viumbe kwa maisha katika hali hizi na utofauti wa aina za maisha. Maudhui ya oksijeni ya juu katika anga (karibu 21%) huamua uwezekano wa kutengeneza kiwango cha juu (nishati) cha kimetaboliki. Hewa ya anga ina sifa ya unyevu wa chini na wa kutofautiana. Hali hii kwa kiasi kikubwa ilipunguza uwezekano wa kuendeleza mazingira ya hewa ya chini.

Anga(kutoka atmos ya Kigiriki - mvuke na sphaira - mpira), shell ya gesi ya dunia. Haiwezekani kutaja kikomo halisi cha juu cha angahewa ya dunia. Anga ina muundo uliotamkwa wa tabaka. Tabaka kuu za anga:

1)Troposphere- urefu wa 8 - 17 km. mvuke wote wa maji na 4/5 ya wingi wa anga hujilimbikizia ndani yake na matukio yote ya hali ya hewa yanaendelea.

2)Stratosphere- safu juu ya troposphere hadi 40 km. Ni sifa ya joto karibu kamili ya mara kwa mara na urefu. Katika sehemu ya juu ya stratosphere kuna mkusanyiko wa juu wa ozoni, ambayo inachukua kiasi kikubwa cha mionzi ya ultraviolet kutoka Sun.

3) Mesosphere- safu kati ya 40 na 80 km; katika nusu yake ya chini joto huongezeka kutoka digrii +20 hadi +30, katika nusu ya juu hupungua hadi karibu digrii -100.

4) Thermosphere(ionosphere) - safu kati ya 80 - 1000 km, ambayo imeongeza ionization ya molekuli ya gesi (chini ya ushawishi wa mionzi ya cosmic ya kupenya isiyozuiliwa).

5) Exosphere(kueneza nyanja) - safu ya juu ya 800 - 1000 km, ambayo molekuli za gesi hutawanyika kwenye nafasi ya nje. Angahewa hupitisha 3/4 ya mionzi ya jua, na hivyo kuongeza jumla ya joto linalotumika kwa maendeleo ya michakato ya asili Duniani.

Mazingira ya maisha ya majini. Hydrosphere (kutoka kwa hydro... na tufe), ganda la maji lisiloendelea la Dunia, liko kati ya angahewa na ukoko thabiti (lithosphere). Inawakilisha jumla ya bahari, bahari, maziwa, mito, vinamasi, pamoja na maji ya chini ya ardhi. Hydrosphere inashughulikia karibu 71% ya uso wa dunia. Muundo wa kemikali wa hydrosphere inakaribia muundo wa wastani wa maji ya bahari.

Kiasi cha maji safi hufanya 2.5% ya maji yote kwenye sayari; 85% - maji ya bahari. Hifadhi ya maji safi inasambazwa kwa usawa sana: 72.2% - barafu; 22.4% - maji ya chini; 0.35% - anga; 5.05% - mtiririko wa mto na maji ya ziwa. Maji tunayoweza kutumia yanachangia 10-12% tu ya maji yote safi Duniani.

Mazingira ya msingi maisha yalikuwa ni mazingira ya majini. Kwanza kabisa, viumbe vingi havina uwezo wa kuishi bila maji kuingia kwenye mwili au bila kudumisha maudhui fulani ya maji ndani ya mwili. Kipengele kikuu cha mazingira ya majini ni mabadiliko ya joto ya kila siku na msimu. Kubwa umuhimu wa kiikolojia, kuwa na wiani mkubwa na mnato wa maji. Uzito maalum wa maji unalinganishwa na ule wa mwili wa viumbe hai. Msongamano wa maji ni takriban mara 1000 zaidi ya msongamano wa hewa. Kwa hiyo, viumbe vya majini (hasa vinavyosonga kikamilifu) hukutana na nguvu kubwa ya upinzani wa hydrodynamic. Uzito mkubwa wa maji ni sababu kwamba vibrations mitambo (vibrations) huenea vizuri katika mazingira ya majini. Hii ni muhimu sana kwa hisia, mwelekeo katika nafasi na kati ya wakazi wa majini. Kasi ya sauti katika mazingira ya majini ina mzunguko wa juu wa ishara za echolocation. Mara nne kubwa kuliko hewani. Kwa hiyo, kuna kundi zima la viumbe vya majini (mimea na wanyama) ambazo zipo bila uhusiano wa lazima na chini au substrate nyingine, "inayoelea" kwenye safu ya maji.

Mazingira ya ardhi-hewa yana sifa ya upekee wa hali ya ikolojia ambayo imeunda urekebishaji maalum katika mimea na wanyama wa ardhini, ambayo inaonyeshwa katika anuwai ya mabadiliko ya kimofolojia, anatomiki, kisaikolojia, biokemikali na tabia.

Uzito mdogo wa hewa ya anga hufanya iwe vigumu kudumisha sura ya mwili, ndiyo sababu mimea na wanyama wameunda mfumo wa msaada. Katika mimea, hizi ni tishu za mitambo (bast na nyuzi za kuni) ambazo hutoa upinzani kwa mizigo ya tuli na yenye nguvu: upepo, mvua, kifuniko cha theluji. Hali ya mvutano wa ukuta wa seli (turgor), unaosababishwa na mkusanyiko wa maji yenye shinikizo la juu la kiosmotiki kwenye vakuli za seli, huamua elasticity ya majani, shina za nyasi na maua. Katika wanyama, msaada kwa mwili hutolewa na hydroskeleton (katika minyoo), exoskeleton (katika wadudu), na mifupa ya ndani (katika mamalia).

Uzito wa chini wa mazingira huwezesha harakati za wanyama. Aina nyingi za ardhi zina uwezo wa kukimbia (kazi au kuruka) - ndege na wadudu, pia kuna wawakilishi wa mamalia, amphibians na reptilia. Ndege inahusishwa na harakati na utafutaji wa mawindo. Katika wanyama wanaoteleza, mikunjo ya ngozi imeundwa kati ya miguu ya mbele na ya nyuma, ambayo hunyoosha na kucheza nafasi ya parachuti.

Uhamaji mkubwa wa raia wa hewa umeunda katika mimea njia ya zamani zaidi ya uchavushaji wa mimea na upepo (anemophily), tabia ya mimea mingi katika ukanda wa kati na kutawanyika kwa msaada wa upepo. Kikundi hiki cha ikolojia ya viumbe (aeroplankton) ilichukuliwa kutokana na eneo lao kubwa la jamaa kutokana na parachuti, mbawa, makadirio na hata mtandao, au kutokana na ukubwa wao mdogo sana.

Shinikizo la chini la angahewa, ambalo kwa kawaida ni 760 mmHg (au 101,325 Pa), na tofauti ndogo za shinikizo zimeunda usikivu kwa karibu wakazi wote wa ardhi kwa mabadiliko ya shinikizo kali. Kikomo cha juu cha maisha kwa wanyama wengi wenye uti wa mgongo ni takriban 6,000 m Kupungua kwa shinikizo la angahewa na kuongezeka kwa mwinuko juu ya usawa wa bahari hupunguza umumunyifu wa oksijeni katika damu. Hii huongeza kiwango cha kupumua, na kwa sababu hiyo, kupumua mara kwa mara husababisha kutokomeza maji mwilini. Utegemezi huu rahisi si wa kawaida tu kwa spishi adimu za ndege na wanyama wengine wasio na uti wa mgongo.

Utungaji wa gesi ya mazingira ya ardhi-hewa ina sifa ya maudhui ya juu ya oksijeni (zaidi ya mara 20 zaidi kuliko mazingira ya majini). Hii inaruhusu wanyama kuwa na kiwango cha juu sana cha kimetaboliki. Kwa hiyo, homeothermy (uwezo wa kudumisha joto la mwili mara kwa mara, hasa kutokana na nishati ya ndani) inaweza kutokea tu juu ya ardhi.

Umuhimu wa joto katika maisha ya viumbe hutambuliwa na ushawishi wake juu ya kiwango cha athari za biochemical. Kuongezeka kwa joto la mazingira (hadi 60 ° C) husababisha denaturation ya protini katika viumbe. Kupungua kwa nguvu kwa joto husababisha kupungua kwa kiwango cha metabolic na, kama hali mbaya, kufungia kwa maji kwenye seli (fuwele za barafu kwenye seli zinakiuka uadilifu wa miundo ya ndani ya seli). Kimsingi, juu ya ardhi, viumbe hai vinaweza kuwepo tu ndani ya anuwai ya 0 ° - +50 °, kwa sababu. halijoto hizi zinaendana na kutokea kwa michakato ya kimsingi ya maisha. Hata hivyo, kila spishi ina thamani yake ya juu na ya chini ya joto hatari, thamani ya kukandamiza halijoto na kiwango cha juu cha halijoto.

Viumbe ambavyo maisha na shughuli zao hutegemea joto la nje (microorganisms, fungi, mimea, invertebrates, cyclostomes, samaki, amphibians, reptiles) huitwa poikilotherms. Miongoni mwao ni stenotherms (cryophiles - ilichukuliwa kwa tofauti ndogo katika joto la chini na thermophiles - ilichukuliwa na tofauti ndogo katika joto la juu) na eurytherms, ambayo inaweza kuwepo ndani ya amplitude kubwa ya joto. Marekebisho ya kuvumilia joto la chini, ambalo huruhusu udhibiti wa kimetaboliki kwa muda mrefu, hufanywa kwa viumbe kwa njia mbili: a) uwezo wa kupitia mabadiliko ya biochemical na kisaikolojia - mkusanyiko wa antifreeze, ambayo hupunguza kiwango cha kufungia cha vinywaji. seli na tishu na hivyo kuzuia malezi ya barafu; mabadiliko katika seti, mkusanyiko na shughuli za enzymes, mabadiliko; b) uvumilivu wa kufungia (upinzani wa baridi) ni kukomesha kwa muda kwa hali ya kazi (hypobiosis au cryptobiosis) au mkusanyiko wa glycerol, sorbitol, mannitol katika seli, ambayo huzuia fuwele ya kioevu.

Eurythermus ina uwezo uliokuzwa vizuri wa kubadilika hadi hali fiche wakati kuna mkengeuko mkubwa wa halijoto kutoka kwa thamani mojawapo. Baada ya kukandamiza baridi, viumbe kwenye joto fulani hurejesha kimetaboliki ya kawaida, na thamani hii ya joto inaitwa kizingiti cha joto kwa maendeleo, au sifuri ya kibiolojia ya maendeleo.

Msingi wa mabadiliko ya msimu katika spishi za eurythermic, ambazo zimeenea, ni kuzidisha (mabadiliko ya halijoto bora), wakati jeni zingine zimezimwa na zingine zimewashwa, kuwajibika kwa uingizwaji wa vimeng'enya vingine. Jambo hili linapatikana katika sehemu tofauti za safu.

Katika mimea, joto la kimetaboliki ni kidogo sana, hivyo kuwepo kwao kunatambuliwa na joto la hewa ndani ya makazi. Mimea hubadilika kuvumilia mabadiliko makubwa ya joto. Jambo kuu katika kesi hii ni kupumua, ambayo hupunguza uso wa majani wakati inapokanzwa kupita kiasi; kupunguzwa kwa jani la jani, uhamaji wa majani, pubescence, mipako ya waxy. Mimea hubadilika kulingana na hali ya baridi kwa kutumia fomu ya ukuaji (dwarfism, ukuaji wa mto, trellis), na rangi. Yote hii inahusiana na thermoregulation ya kimwili. Thermoregulation ya kisaikolojia ni kuanguka kwa majani, kifo cha sehemu ya ardhi, uhamisho wa maji ya bure katika hali iliyofungwa, mkusanyiko wa antifreeze, nk).

Wanyama wa poikilothermic wana uwezekano wa thermoregulation ya evaporative inayohusishwa na harakati zao katika nafasi (amphibians, reptiles). Wanachagua hali bora zaidi, hutoa joto nyingi za ndani (endogenous) katika mchakato wa contraction ya misuli au kutetemeka kwa misuli (hupasha joto misuli wakati wa harakati). Wanyama wana marekebisho ya tabia (mkao, makao, mashimo, viota).

Wanyama wa homeothermic (ndege na mamalia) wana joto la mwili mara kwa mara na hutegemea kidogo halijoto iliyoko. Wao ni sifa ya marekebisho kulingana na ongezeko kubwa la michakato ya oksidi kama matokeo ya ukamilifu wa mifumo ya neva, ya mzunguko, ya kupumua na ya viungo vingine. Wana thermoregulation ya biochemical (wakati joto la hewa linapungua, kimetaboliki ya lipid huongezeka; michakato ya oksidi huongezeka, haswa katika misuli ya mifupa; kuna tishu maalum za adipose ya kahawia, ambayo nishati yote ya kemikali iliyotolewa huenda kwa malezi ya ATP na joto la mwili; kiasi cha chakula kinachotumiwa huongezeka). Lakini thermoregulation kama hiyo ina vikwazo vya hali ya hewa (hazina faida wakati wa baridi, katika hali ya polar, katika majira ya joto katika maeneo ya kitropiki na ya ikweta).

Thermoregulation ya kimwili ni ya manufaa ya mazingira (mnyweo wa reflex na upanuzi wa mishipa ya damu kwenye ngozi, athari ya insulation ya mafuta ya manyoya na manyoya, kubadilishana joto la kinyume), kwa sababu. uliofanywa kwa kubakiza joto katika mwili (Chernova, Bylova, 2004).

Thermoregulation ya tabia ya homeotherms ina sifa ya utofauti: mabadiliko katika mkao, utafutaji wa makazi, ujenzi wa mashimo magumu, viota, uhamiaji, tabia ya kikundi, nk.

Sababu muhimu zaidi ya mazingira kwa viumbe ni mwanga. Taratibu zinazotokea chini ya ushawishi wa mwanga ni photosynthesis (1-5% ya mwanga wa tukio hutumiwa), mpito (75% ya mwanga wa tukio hutumiwa kwa uvukizi wa maji), maingiliano ya kazi muhimu, harakati, maono, awali. ya vitamini.

Mofolojia ya mimea na muundo wa jumuiya za mimea zimepangwa ili kunyonya nishati ya jua kwa ufanisi zaidi. Uso wa kupokea mwanga wa mimea kwenye dunia ni kubwa mara 4 kuliko uso wa sayari (Akimova, Haskin, 2000). Kwa viumbe hai, urefu wa wimbi ni muhimu, kwa sababu mionzi ya urefu tofauti ina umuhimu tofauti wa kibaolojia: mionzi ya infrared (780 - 400 nm) hufanya kazi kwenye vituo vya joto vya mfumo wa neva, kudhibiti michakato ya oxidative, athari za magari, nk, mionzi ya ultraviolet (60 - 390 nm), inayofanya kazi kwenye integumentary. tishu, kukuza uzalishaji wa vitamini mbalimbali, kuchochea ukuaji wa seli na uzazi.

Nuru inayoonekana ni muhimu sana kwa sababu ... Ubora wa mwanga ni muhimu kwa mimea. Katika wigo wa mionzi, mionzi hai ya photosynthetic (PAR) inajulikana. Urefu wa wimbi la wigo huu uko katika safu ya 380 - 710 (370-720 nm).

Mienendo ya msimu wa kuangaza inahusishwa na mifumo ya astronomia, sauti ya hali ya hewa ya msimu wa eneo fulani, na inaonyeshwa tofauti katika latitudo tofauti. Kwa tiers ya chini, mwelekeo huu pia umewekwa juu ya hali ya phenological ya mimea. Rhythm ya kila siku ya mabadiliko katika kuangaza ni ya umuhimu mkubwa. Mwendo wa mionzi unasumbuliwa na mabadiliko katika hali ya anga, uwingu, nk (Goryshina, 1979).

Mmea ni mwili usio wazi ambao huakisi kwa sehemu, huchukua na kupitisha mwanga. Katika seli na tishu za majani kuna miundo mbalimbali ambayo inahakikisha kunyonya na uhamisho wa mwanga Ili kuongeza uzalishaji wa mimea, eneo la jumla na idadi ya vipengele vya photosynthetic huongezeka, ambayo hupatikana kwa mpangilio wa hadithi nyingi za majani kwenye mmea. ; mpangilio wa mimea katika jamii.

Kuhusiana na ukubwa wa kuangaza, vikundi vitatu vinajulikana: kupenda mwanga, kupenda kivuli, kuvumilia kivuli, ambayo hutofautiana katika urekebishaji wa anatomiki na morphological (katika mimea inayopenda mwanga, majani ni madogo, ya rununu, ya pubescent, yana mipako ya waxy, cuticle nene, inclusions ya fuwele, nk katika mimea ya kupenda kivuli, majani ni makubwa , kloroplasts ni kubwa na nyingi); marekebisho ya kisaikolojia (maadili tofauti ya fidia ya mwanga).

Jibu kwa urefu wa siku (muda wa kuangaza) huitwa photoperiodism. Katika mimea, michakato muhimu kama vile maua, malezi ya mbegu, ukuaji, mpito hadi hali ya utulivu, na kuanguka kwa majani huhusishwa na mabadiliko ya msimu katika urefu wa siku na joto. Kwa mimea mingine kuchanua, urefu wa siku wa zaidi ya masaa 14 unahitajika, kwa wengine masaa 7 yanatosha, na wengine huchanua bila kujali urefu wa siku.

Kwa wanyama, nuru ina thamani ya habari. Kwanza kabisa, kulingana na shughuli za kila siku, wanyama wamegawanywa katika mchana, crepuscular, na usiku. Kiungo kinachosaidia kuzunguka angani ni macho. Viumbe tofauti vina maono tofauti ya stereoscopic - mtu ana maono ya jumla ya 180 ° - stereoscopic-140 °, sungura ana maono ya jumla ya 360 °, stereoscopic 20 °. Maono ya binocular ni tabia hasa ya wanyama wawindaji (felines na ndege). Kwa kuongeza, mwitikio wa mwanga huamua phototaxis (mwendo kuelekea mwanga),

uzazi, urambazaji (mwelekeo kwa nafasi ya Jua), bioluminescence. Nuru ni ishara ya kuvutia watu wa jinsia tofauti.

Sababu muhimu zaidi ya mazingira katika maisha ya viumbe vya ardhi ni maji. Ni muhimu kudumisha uadilifu wa muundo wa seli, tishu, na viumbe vyote, kwa sababu ni sehemu kuu ya protoplasm ya seli, tishu, mimea na juisi za wanyama. Shukrani kwa maji, athari za biochemical, usambazaji wa virutubisho, kubadilishana gesi, excretion, nk. -82%, miti ya miti 40-55%, katika miili ya wadudu - 46-92%, amphibians - hadi 93%, mamalia - 62-83%).

Kuwepo katika mazingira ya ardhi-hewa husababisha tatizo muhimu kwa viumbe ili kuhifadhi maji katika mwili. Kwa hiyo, fomu na kazi za mimea na wanyama wa ardhi hubadilishwa ili kulinda dhidi ya desiccation. Katika maisha ya mimea, ugavi wa maji, uendeshaji wake na uhamisho, usawa wa maji ni muhimu (Walter, 1031, 1937, Shafer, 1956). Mabadiliko katika usawa wa maji yanaonyeshwa vyema na nguvu ya kunyonya ya mizizi.

Mmea unaweza kunyonya maji kutoka kwenye udongo mradi tu nguvu ya kunyonya ya mizizi inaweza kushindana na nguvu ya kunyonya ya udongo. Mfumo wa mizizi yenye matawi mengi hutoa eneo kubwa la mawasiliano kati ya sehemu ya kunyonya ya mizizi na ufumbuzi wa udongo. Urefu wa jumla wa mizizi unaweza kufikia kilomita 60. Nguvu ya kunyonya ya mizizi inatofautiana kulingana na hali ya hewa na mali ya mazingira. Ukubwa wa uso wa kunyonya wa mizizi, maji zaidi huingizwa.

Kwa mujibu wa udhibiti wa usawa wa maji, mimea imegawanywa katika poikilohydric (mwani, mosses, ferns, baadhi ya mimea ya maua) na homohydric (mimea ya juu zaidi).

Kuhusiana na utawala wa maji, vikundi vya kiikolojia vya mimea vinajulikana.

1. Hygrophytes ni mimea ya duniani ambayo huishi katika makazi yenye unyevu na unyevu wa juu wa hewa na ugavi wa maji ya udongo. Sifa za tabia za hygrophytes ni nene, mizizi yenye matawi dhaifu, mashimo yenye kuzaa hewa kwenye tishu, na stomata wazi.

2. Mesophytes - mimea ya makazi ya unyevu wa wastani. Uwezo wao wa kuvumilia udongo na ukame wa anga ni mdogo. Inaweza kupatikana katika makazi kame - hukua haraka katika muda mfupi. Inajulikana na mfumo wa mizizi ulioendelezwa vizuri na nywele nyingi za mizizi na udhibiti wa ukubwa wa kupumua.

3. Xerophytes - mimea ya makazi kavu. Hizi ni mimea inayostahimili ukame, mimea yenye kuzaa kavu. Xerophytes ya steppe inaweza kupoteza hadi 25% ya maji bila uharibifu, xerophytes ya jangwa - hadi 50% ya maji yaliyomo ndani yao (kwa kulinganisha, mesophytes ya misitu hukauka na kupoteza 1% ya maji yaliyomo kwenye majani). Kulingana na asili ya urekebishaji wa anatomiki, morphological na kisaikolojia ambayo inahakikisha maisha hai ya mimea hii chini ya hali ya upungufu wa unyevu, xerophytes imegawanywa katika succulents (zina majani na shina zenye nyama na laini, zinaweza kujilimbikiza maji mengi ndani. tishu zao, hutengeneza nguvu ndogo ya kunyonya na kunyonya unyevu kutokana na kunyesha) na sclerophytes (mimea yenye sura kavu ambayo huyeyusha unyevu kupita kiasi, ina majani nyembamba na madogo ambayo wakati mwingine hujikunja ndani ya bomba, inaweza kuhimili upungufu mkubwa wa maji mwilini, nguvu ya kunyonya ya mizizi inaweza kuwa hadi makumi kadhaa ya anga).

Katika makundi mbalimbali ya wanyama, katika mchakato wa kukabiliana na hali ya kuwepo duniani, jambo kuu lilikuwa kuzuia kupoteza maji. Wanyama hupata maji kwa njia tofauti - kwa kunywa, na chakula cha kupendeza, kama matokeo ya kimetaboliki (kutokana na oxidation na kuvunjika kwa mafuta, protini na wanga). Wanyama wengine wanaweza kunyonya maji kupitia vifuniko vya substrate yenye unyevunyevu au hewa. Upotevu wa maji hutokea kutokana na uvukizi kutoka kwa integument, uvukizi kutoka kwa utando wa mucous wa njia ya kupumua, excretion ya mkojo na uchafu wa chakula usioingizwa. Wanyama wanaopokea maji kwa njia ya kunywa hutegemea eneo la miili ya maji (mamalia wakubwa, ndege wengi).

Sababu muhimu kwa wanyama ni unyevu wa hewa, kwa sababu ... kiashiria hiki huamua kiasi cha uvukizi kutoka kwenye uso wa mwili. Ndiyo maana muundo wa integument ya mwili ni muhimu kwa usawa wa maji wa mwili wa mnyama. Katika wadudu, kupunguzwa kwa uvukizi wa maji kutoka kwa uso wa mwili kunahakikishwa na cuticle isiyoweza kupenya na viungo maalum vya kutolea nje (Malpighian tubules), ambayo hutoa bidhaa ya kimetaboliki isiyo na maji, na spiracles, ambayo hupunguza upotezaji wa maji kupitia mfumo wa kubadilishana gesi - kupitia. tracheae na tracheoles.

Katika amfibia, wingi wa maji huingia ndani ya mwili kupitia ngozi inayopenya. Upenyezaji wa ngozi unadhibitiwa na homoni iliyofichwa na tezi ya nyuma ya pituitari. Amfibia hutoa kiasi kikubwa sana cha mkojo wa dilute, ambayo ni hypotonic kwa maji ya mwili. Katika hali kavu, amfibia wanaweza kupunguza upotevu wa maji kupitia mkojo. Kwa kuongeza, wanyama hawa wanaweza kukusanya maji katika kibofu cha kibofu na nafasi za lymphatic subcutaneous.

Reptilia zina marekebisho mengi katika viwango tofauti - kimofolojia (upotevu wa maji huzuiwa na ngozi ya keratinized), kisaikolojia (mapafu yaliyo ndani ya mwili, ambayo hupunguza upotezaji wa maji), biochemical (asidi ya uric huundwa kwenye tishu, ambayo hutolewa bila mengi. kupoteza unyevu, tishu zina uwezo wa kuvumilia chumvi zilizoongezeka kwa 50%).

Katika ndege, kiwango cha uvukizi ni cha chini (ngozi haipatikani kwa maji, hakuna tezi za jasho au manyoya). Ndege hupoteza maji (hadi 35% ya uzito wa mwili kwa siku) wakati wa kupumua kutokana na uingizaji hewa wa juu katika mapafu na joto la juu la mwili. Ndege wana mchakato wa kunyonya tena maji kutoka kwa baadhi ya maji kwenye mkojo na kinyesi chao. Baadhi ya ndege wa baharini (penguins, gannets, cormorants, albatrosses), ambao hula samaki na kunywa maji ya bahari, wana tezi za chumvi ziko kwenye soketi za jicho, kwa msaada wa ambayo chumvi nyingi huondolewa kutoka kwa mwili.

Katika mamalia, viungo vya excretion na osmoregulation ni paired, tata figo, ambayo hutolewa na damu na kudhibiti utungaji wa damu. Hii inahakikisha utungaji wa mara kwa mara wa maji ya intracellular na interstitial. Shinikizo thabiti la osmotiki ya damu hudumishwa kwa sababu ya usawa kati ya usambazaji wa maji kupitia kunywa na upotezaji wa maji kupitia hewa iliyotoka, jasho, kinyesi na mkojo. Kuwajibika kwa udhibiti mzuri wa shinikizo la osmotic ni homoni ya antidiuretic (ADH), ambayo hutolewa kutoka kwa lobe ya nyuma ya tezi ya pituitari.

Kati ya wanyama, kuna vikundi: hygrophiles, ambayo mifumo ya kudhibiti kimetaboliki ya maji haijatengenezwa vizuri au haipo kabisa (hawa ni wanyama wanaopenda unyevu ambao wanahitaji unyevu mwingi wa mazingira - chemchemi, chawa, mbu, arthropods zingine, moluska wa ardhini na amphibians) ; xerophiles, ambayo ina taratibu zilizotengenezwa vizuri za kusimamia kimetaboliki ya maji na kukabiliana na kuhifadhi maji katika mwili, wanaoishi katika hali ya ukame; mesophiles wanaoishi katika hali ya unyevu wa wastani.

Sababu ya mazingira isiyo ya moja kwa moja katika mazingira ya hewa ya chini ni unafuu. Aina zote za misaada huathiri usambazaji wa mimea na wanyama kupitia mabadiliko katika utawala wa hydrothermal au unyevu wa udongo-ardhi.

Katika milima katika urefu tofauti juu ya usawa wa bahari, hali ya hewa inabadilika, na kusababisha ukanda wa altitudinal. Kutengwa kwa kijiografia katika milima huchangia kuunda endemics na uhifadhi wa aina za mimea na wanyama. Maeneo ya mafuriko ya mito huwezesha harakati za kaskazini za vikundi vya kusini vya mimea na wanyama. Mfiduo wa mteremko ni muhimu sana, ambayo hutengeneza hali ya kuenea kwa jamii zinazopenda joto kuelekea kaskazini kando ya mteremko wa kusini, na jamii zinazopenda baridi kuelekea kusini kando ya mteremko wa kaskazini ("utawala wa awali", V.V. Alekhina) .

Udongo upo tu katika mazingira ya hewa ya chini na huundwa kama matokeo ya mwingiliano wa umri wa eneo, mwamba wa wazazi, hali ya hewa, misaada, mimea na wanyama, na shughuli za binadamu. Muundo wa mitambo (ukubwa wa chembe za madini), muundo wa kemikali (pH ya mmumunyo wa maji), chumvi ya udongo, na utajiri wa udongo ni wa umuhimu wa kiikolojia. Tabia za udongo pia hufanya kazi kwa viumbe hai kama sababu zisizo za moja kwa moja, kubadilisha utawala wa thermo-hydrological, na kusababisha mimea (kimsingi) kukabiliana na mienendo ya hali hizi na kuathiri tofauti ya anga ya viumbe.

Na moja kwa moja au moja kwa moja huathiri shughuli zake muhimu, ukuaji, maendeleo, uzazi.

Kila kiumbe huishi katika makazi maalum. Vipengele au mali ya mazingira huitwa mambo ya mazingira. Kuna mazingira manne ya maisha kwenye sayari yetu: hewa ya chini, maji, udongo, na viumbe vingine. Viumbe hai hubadilishwa ili kuwepo katika hali fulani ya maisha na katika mazingira fulani.

Viumbe vingine huishi ardhini, vingine kwenye udongo, na vingine kwenye maji. Wengine walichagua miili ya viumbe vingine kuwa mahali pao pa kuishi. Kwa hiyo, mazingira manne ya maisha yanajulikana: ardhi-hewa, maji, udongo, viumbe vingine (Mchoro 3). Kila mazingira ya maisha yana sifa ya mali fulani ambayo viumbe wanaoishi ndani yake hubadilishwa.

Mazingira ya ardhini

Mazingira ya ardhi-hewa yana sifa ya msongamano mdogo wa hewa, wingi wa mwanga, mabadiliko ya kasi ya joto, na unyevu wa kutofautiana. Kwa hiyo, viumbe wanaoishi katika mazingira ya chini ya hewa wana miundo ya kusaidia yenye maendeleo - mifupa ya nje au ya ndani katika wanyama, miundo maalum katika mimea.

Wanyama wengi wana viungo vya harakati chini - miguu au mbawa za kukimbia. Shukrani kwa viungo vyao vya kuona vilivyotengenezwa, wanaona vizuri. Viumbe vya ardhi vina marekebisho ambayo huwalinda kutokana na kushuka kwa joto na unyevu (kwa mfano, vifuniko maalum vya mwili, ujenzi wa viota, mashimo). Mimea ina mizizi iliyokua vizuri, shina na majani.

Mazingira ya maji

Mazingira ya maji yana sifa ya msongamano mkubwa ikilinganishwa na hewa, hivyo maji yana nguvu ya buoyant. Viumbe vingi "huelea" kwenye safu ya maji - wanyama wadogo, bakteria, wasanii. Wengine wanasonga kikamilifu. Kwa kufanya hivyo, wana viungo vya locomotion kwa namna ya mapezi au flippers (samaki, nyangumi, mihuri). Waogeleaji wanaofanya kazi, kama sheria, wana sura ya mwili iliyoratibiwa.

Viumbe vingi vya majini (mimea ya pwani, mwani, polyps ya matumbawe) huongoza maisha ya kushikamana, wengine ni sedentary (baadhi ya mollusks, starfish).

Maji hujilimbikiza na kuhifadhi joto, kwa hivyo hakuna mabadiliko makali ya joto katika maji kama ardhini. Kiasi cha mwanga katika hifadhi hutofautiana kulingana na kina. Kwa hiyo, ototrofu hujaa sehemu hiyo tu ya hifadhi ambapo mwanga hupenya. Viumbe vya heterotrophic vimetawala safu nzima ya maji.

Mazingira ya udongo

Hakuna mwanga katika mazingira ya udongo, hakuna mabadiliko ya ghafla ya joto, na msongamano mkubwa. Udongo unakaliwa na bakteria, waandamanaji, kuvu, na wanyama wengine (wadudu na mabuu yao, minyoo, moles, shrews). Wanyama wa udongo wana mwili wa kompakt. Baadhi yao wana viungo vya kuchimba, viungo vya kutokuwepo au visivyo na maendeleo ya maono (mole).

Jumla ya mambo ya mazingira muhimu kwa kiumbe, bila ambayo haiwezi kuwepo, inaitwa hali ya kuwepo au hali ya maisha.

Kwenye ukurasa huu kuna nyenzo juu ya mada zifuatazo:

• shrew makazi ya nchi kavu angani udongo wa majini au nyingine

• viumbe kama mifano ya makazi

• mifano ya viumbe wanaoishi katika mazingira yetu

• ni mali gani ni tabia ya makazi ya majini

• viumbe wanaoishi katika mwili wa viumbe vingine

Maswali kwa makala hii:

• Makazi na hali ya maisha ni nini?

• Ni nini kinachoitwa sababu za mazingira?

• Ni vikundi gani vya mambo ya mazingira vinatofautishwa?

• Ni sifa gani za mazingira ya hewa ya chini?

• Kwa nini inaaminika kwamba mazingira ya ardhi-hewa ya maisha ni tata zaidi kuliko mazingira ya maji au udongo?

• Je, ni sifa gani za viumbe wanaoishi ndani ya viumbe vingine?

• Makala ya makazi ya ardhi-hewa. Kuna mwanga na hewa ya kutosha katika mazingira ya hewa ya chini. Lakini unyevu wa hewa na joto hutofautiana sana. Katika maeneo ya kinamasi kuna unyevu kupita kiasi, katika steppes ni kidogo sana. Mabadiliko ya joto ya kila siku na msimu pia yanaonekana.

  Urekebishaji wa viumbe kwa maisha katika hali ya joto tofauti na unyevu. Idadi kubwa ya marekebisho ya viumbe katika mazingira ya hewa ya chini yanahusishwa na joto la hewa na unyevu. Wanyama wa steppe (scorpions, tarantula na karakurt buibui, gophers, voles) huficha kutoka kwenye joto kwenye mashimo. Kuongezeka kwa uvukizi wa maji kutoka kwa majani hulinda mmea kutokana na mionzi ya jua kali. Katika wanyama, mabadiliko kama haya ni usiri wa jasho.

  Na mwanzo wa hali ya hewa ya baridi, ndege huruka kwenda maeneo yenye joto zaidi ili kurudi katika chemchemi mahali walipozaliwa na ambapo watajifungua. Kipengele cha mazingira ya chini ya hewa katika mikoa ya kusini ya Ukraine au Crimea ni kiasi cha kutosha cha unyevu.

  Angalia Mtini. 151 na mimea ambayo imezoea hali sawa.

  Urekebishaji wa viumbe kwa harakati katika mazingira ya hewa ya chini. Kwa wanyama wengi wa mazingira ya ardhi-hewa, harakati kwenye uso wa dunia au angani ni muhimu. Kwa kufanya hivyo, wameanzisha marekebisho fulani, na viungo vyao vina miundo tofauti. Baadhi wamezoea kukimbia (mbwa mwitu, farasi), wengine kuruka (kangaroo, jerboa, panzi), na wengine kukimbia (ndege, popo, wadudu) (Mchoro 152). Nyoka na nyoka hawana miguu na mikono. Wanasonga kwa kukunja mwili wao.

  Kwa kiasi kikubwa viumbe wachache wamezoea maisha ya juu katika milima, kwa kuwa kuna udongo mdogo, unyevu na hewa kwa mimea, na wanyama wana shida ya kusonga. Lakini wanyama wengine, kwa mfano mbuzi wa mlima wa mouflon (Mchoro 154), wana uwezo wa kusonga karibu wima juu na chini ikiwa kuna angalau kutofautiana kidogo. Kwa hiyo, wanaweza kuishi juu katika milima. Nyenzo kutoka kwa tovuti

  Kukabiliana na viumbe kwa hali tofauti za taa. Moja ya marekebisho ya mimea kwa taa tofauti ni mwelekeo wa majani kuelekea mwanga. Katika kivuli, majani yanapangwa kwa usawa: kwa njia hii wanapokea mionzi ya mwanga zaidi. Matone ya theluji ya kupenda mwanga na ryast hukua na kuchanua mwanzoni mwa chemchemi. Katika kipindi hiki, wana mwanga wa kutosha, kwani majani bado hayajaonekana kwenye miti katika msitu.

  Marekebisho ya wanyama kwa sababu maalum ya makazi ya ardhi-hewa ni muundo na saizi ya macho. Wanyama wengi katika mazingira haya wana viungo vyema vya maono. Kwa mfano, mwewe kutoka urefu wa kukimbia kwake huona panya akikimbia kwenye shamba.

  Zaidi ya karne nyingi za maendeleo, viumbe vya mazingira ya ardhi-hewa vimebadilika kwa ushawishi wa mambo yake.

  Hukupata ulichokuwa unatafuta? Tumia utafutaji

  Kwenye ukurasa huu kuna nyenzo juu ya mada zifuatazo:

  • ripoti juu ya mada ya makazi ya kiumbe hai, daraja la 6
  • kubadilika kwa bundi wa theluji kwa mazingira yake
  • masharti juu ya mada ya hewa
  • ripoti juu ya makazi ya nchi kavu
  • kukabiliana na ndege wa kuwinda kwa mazingira yao